161012 05Anatomie Physiologie .pdf



Nom original: 161012_05Anatomie-Physiologie.pdf
Titre: Prise en charge en urgence du BPCO décompensé
Auteur: F. Macone

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Anatomie
lundi 15 octobre 12

1

Structure
-spongieuse constituée de cavités aériques (les alvéoles) formant le
parenchyme pulmonaire
-non parenchymateuse, constituée par les voies aériennes de conduction
et les vaisseaux

Les deux poumons sont enfermés dans la cage thoracique dont ils sont intimement solidaires grâce à
la plèvre
La cavité pleurale est une cavité virtuelle constituée par deux feuillets séreux,
un feuillet viscéral qui tapisse le poumon,
un feuillet pariétal appliqué sur la paroi thoracique
Les deux feuillets glissent l'un sur l'autre grâce à une cavité virtuelle
Le poumon est fonctionnel au bout du 6ème mois; mais le capital broncho-alvéolaire continue à
croître après la naissance, jusqu'à l'âge de 10 ans

Unité anatomique constituée de deux volumineux organes
les poumons
lundi 15 octobre 12

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Appareil de protection des organes intra thoraciques
12 vertèbres dorsales,
12 paires de cotes,
les cartilages costaux et le sternum

La cage thoracique est élastique (cartilages costaux) et mobile (cotes)
Son volume change grâce au diaphragme, ce qui permet par l'inspiration
et par l'expiration le renouvellement de l'air alvéolaire
Le diaphragme: Le muscle inspirateur fondamental
Large lame fibreuse en forme de tente qui sépare thorax et abdomen
Le transverse de l'abdomen: muscle expirateur essentiel, antagoniste du diaphragme. Il n'agit que
lors des mouvements respiratoires forcés
Les autres muscles sont les muscles respirateurs accessoires qui agissent lors de l'inspiration ou de
l'expiration forcée
Muscles intercostaux
Sterno-cléido-mastoïdien
Le trapèze

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La Cage Thoracique - Les Muscles
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Axe viscéral qui sépare en deux le thorax, limité
en avant par le sternum;
en arrière par le rachis dorsal;
latéralement par les plèvres médiastinales;
en haut par le défilé cervico-thoracique (1ère vertèbre dorsale - 1ère cote - clavicule);
en bas par le diaphragme

Cloison étanche strictement médiane entre les deux poumons qui contient principalement
le Thymus,
la Trachée, l'Oesophage,
le nerf Vague (X),
le Cœur et son péricarde.
Les gros vaisseaux (Aorte,Veine Cave … )
Des nerfs et des lymphatiques …

Le Médiastin
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Tube cylindrique d’environ 12 cm de long, aplati en arrière, qui fait suite au larynx, et se termine dans
le thorax en se bifurquant en deux bronches souches droite et gauche
Partie cylindrique, antérieure et latérale constituée par 16 à 20 anneaux cartilagineux séparés entre eux par les ligaments inter
annulaires
Partie postérieure aplatie, qui correspond à la membrane trachéale
Tapissée extérieurement par l'adventice et intérieurement par la muqueuse respiratoire
Trajet oblique en bas et en arrière, presque entièrement thoracique
Au niveau du cou très superficielle, dans une gaine viscérale commune avec l'œsophage et le corps Thyroïde
L'irrigation de la trachée est pauvre

Au niveau de la cinquième vertèbre dorsale la trachée se divise en deux bronches
L'arbre bronchique droit
La bronche souche droite forme avec l'axe de la trachée un angle de 30 degrés
La bronche lobaire supérieure
La bronche intermédiaire continue le trajet de la bronche souche
La bronche lobaire moyenne
La bronche lobaire inférieure
L’arbre bronchique gauche
La bronche souche gauche est oblique en dehors et légèrement
vers le bas, formant un angle de 50 degré avec l'axe de la trachée
La bronche lobaire supérieure se divise en tronc culminal et
tronc lingulaire
La bronche lobaire inférieure

La Trachée - Les Bronches
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Deux pyramides tronquée dont la base repose sur le diaphragme; dont le sommet se situe à la base du
cou; dont la face interne concave regarde le médiastin; et dont la face externe convexe repose sur les
cotes
Surface lisse, brillante, rosée. Consistance molle, spongieuse (élasticité)
Chaque poumon se divise en lobes (limités par des scissures), puis en segments et
ensuite en sous-segments .....

L'unité anatomique macroscopique la plus petite du poumon est le lobule
pulmonaire
Le poumon droit est divisé par deux scissures


en trois lobes.
La grande scissure sépare le lobe inférieur (en
bas et en arrière), des lobes moyen et supérieur
La petite scissure sépare le lobe supérieur du
lobe moyen

Les Poumons
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Le poumon gauche est divisé par une scissure en
deux lobes supérieur et inférieur
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L’artère pulmonaire naît de la base du ventricule droit en
avant et un peu au dessus de l'orifice d'origine de l'aorte
Elle se divise jusqu’au niveau du lobule pour former
l’artère lobulaire
Les veines pulmonaires naissent à la périphérie du
lobule, se groupant en troncs de plus en plus
volumineux pour terminer dans l'oreillette gauche
Les lymphatiques
Les réseaux
sous-pleural: lymphatiques de la plèvre viscérale
profond pulmonaire: réseau péri-artériel, péri-veineux et péri-bronchique

Les ganglions collecteurs sont répartis en deux groupes
Un groupe intra-pulmonaire (angles de division des axes broncho-vasculaires)
Un groupe péri-trachéo-bronchique: hile, inter-trachéo-bronchiques et péri-trachéaux (latéro-trachéal droite; latéro-trachéal
gauche; rétro-trachéal)

Tout le poumon droit se draine essentiellement dans la chaîne lymphatique latéro-trachéale droite
A gauche par contre, seul le territoire supérieur en totalité, et le territoire moyen en partie se drainent dans les
chaînes latéro-trachéale gauche et médiastinale antérieure gauche
Le territoire inférieur et une partie du territoire moyen se drainent vers la chaîne latéro-trachéale droite

Toutes les chaînes se jettent directement ou indirectement dans le canal thoracique à gauche, et à
droite dans la grande veine lymphatique

Les vaisseaux - Les lymphatiques
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Lobule pulmonaire
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Physiologie
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Ensemble des phénomènes qui permettent aux cellules de l’organisme de recevoir l’oxygène
dont elles ont besoin, et d’évacuer le gaz carbonique qu’elles produisent

Transport des gaz

Membrane alvéolo-capillaire

Système mécanique

Système d’échange

La Respiration
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Transport des gaz
Fonction : conduction de l’air
Contraintes
l’élasticité du poumon, de la paroi thoracique
ou des deux à la fois régit les déformations du
système mécanique
Compliance
variation de volume en fonction d’une
variation de pression
∆V
C=
----



∆Pl

Deux systèmes élastiques solidarisés par la plèvre
Thorax
Poumons
Un système de communication avec l’air extérieur
Voies aériennes
Éléments actifs
Muscles et nerfs moteurs (Diaphragme +++)
Éléments passifs
Éléments pariétaux et Conduits aériens
Élément de couplage
La plèvre

Système mécanique

La Respiration
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Ensemble des phénomènes qui permettent aux cellules de l’organisme de recevoir l’oxygène
dont elles ont besoin, et d’évacuer le gaz carbonique qu’elles produisent

Transport des gaz

Membrane alvéolo-capillaire

Système mécanique

Système d’échange

La Respiration
lundi 15 octobre 12

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Membrane alvéolo-capillaire
Les échanges gazeux d’oxygène et de gaz carbonique se font à
travers la membrane alvéolo-capillaire par diffusion passive.
Cette diffusion est fonction
des caractéristiques du gaz (densité, quantité, solubilité),
et de la surface alvéolo-capillaire disponible.


Pour la diffusion de l’oxygène intervient aussi
la quantité de sang circulant dans les capillaires
et la teneur en hémoglobine du sang

Système d’échange

La Respiration
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Membrane alvéolo-capillaire
Diffusion passive à travers la membrane alvéolo-capillaire
Versant alvéolaire (Ventilation)
300 millions d’alvéoles de diamètre moyen 0,1 à 0,3 mm soit une surface totale de 70 à 90 m2
Ventilation alvéolaire: seule efficace (sert aux échanges)
Espace mort physiologique = E mort anatomique + E mort alvéolaire
Ventilation alvéolaire = Ventilation minute - Ventilation espace mort

Versant sanguin (Perfusion)
Lit capillaire: 75 à 100 ml dans une surface de 70 m2 (basse pression)
1/10 des capillaires fonctionnels au repos

Le rapport entre la ventilation alvéolaire et la perfusion est stable (VA/Q = 0,9)
mais inhomogène
Sommet bien ventilé et peu perfusé (VA/Q > 0,9): effet espace mort
Bases peu ventilées et bien perfusées (VA/Q < 0,9): effet shunt

Système d’échange

La Respiration
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Effet Espace mort
lundi 15 octobre 12

Effet Shunt
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Centres respiratoires


Bulbaires




Deux groupes de cellules (Insp et Exp) à innervation réciproque




Influx venant de la protubérance, de l’hypothalamus, du système réticulaire activateur,






des nerfs glosso-pharyngiens et vagues


Protubérance :




Centre apneustique (crampe inspiratoire)




Centre pneumotaxique (accélération de l’expiration)


Hypothalamus, Cortex
Récepteurs


Chémorécepteurs




Variations de concentrations en CO2 et O2 sanguin.



(Crosse de l’aorte, Bifurcation carotidienne, Bulbe rachidien)


Nerveux




Baro-récepteurs, Mécano-récepteurs, Réflexes d’irritation.
Automatisme respiratoire au repos (réflexe)
et adaptation ventilatoire selon les besoins (volontaire ou automatique)

Régulation
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Système d’échanges
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Oxygène (02)
Fixation sur l’hémoglobine (oxyhémoglobine) de façon réversible sur l’atome
de fer, proportionnellement à la pression partielle d’oxygène dans le sang



Saturation de l’hémoglobine par l’oxygène pour une PaO2>100 mmHg
Courbe modifiée par plusieurs facteurs pH sanguin, PaCo2,Température
Froid, alcalose et hypocapnie ‘accélèrent’ la fixation de l’O2 sur Hb
Chaleur, acidose et hypercapnie ‘ralentissent’ la fixation de l’O2 sur Hb
(courbe hyperbolique en S de Barcroft)

Gaz carbonique (CO2)

Fixé selon une courbe linéaire à l’hémoglobine, et aux ions H+ sous forme de bicarbonates

Régulation acido-basique










[HCO3-]
pH = pKa + log ----------




a PaCo2


pKa = 6,1 et a = 0,03






Rein
pH = -----Poumon



















pH = 7,35 à 7,45
PaCO2 = 40 mmHg [35-45]
PaO2 = 90 mmHg [80-100] (diminue avec l’âge)
SaO2 = 97% [92-99]













Les échanges gazeux entre sang et tissus se font par diffusion
Cœur et Rein sont les deux plus gros consommateurs d’oxygène
Pas de réserve en O2 1,5 l au maximum, soit une quantité suffisante pour maintenir la vie pendant 6 minutes

Régulation
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Capacité Vitale Forcée (FVC):Volume total
d’air inspiré après une inspiration complète.
Les patients porteurs d’une pathologie
obstructive ont une capacité vitale normale
ou légèrement abaissée
Volume Expiratoire Maximum 1 Seconde
(FEV1): volume d’air expiré dans la première
seconde d’un effort expiratoire maximal. Le
FEV1 est diminué chez les BPCO
FEV1/FVC: pourcentage de la capacité vitale
qui est expiré dans la première seconde
d’une expiration maximale. Chez le sujet
normal le FEV1/FVC est habituellement
autour de 70%. Chez les patients porteurs
d’une pathologie obstructive le FEV1/FVC
diminue et peut être aussi bas que 20-30%

Courbe Débit-Volume
5
4

Liters



• FEV1 = Volume Expiratoire
Maximum en 1 Seconde
FVC (VEMS)
• FVC = Capacité Vitale
Forcée (CVF)
• FEV1 /FVC = Coefficient de
Tiffeneau (VEMS/CVF)

3
FEV1

2
1
1

2

3

4

Temps (s)

Spirométrie
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Spirogramme

Courbe Débit/Volume
Vexp

PEFR

Expired
volume
(L)
FIV1

FVC

Flow
(L/sec)

TLC

FVC

RV

FEV1

1

2

3

4

5

6

Vin

Volume
(L)

PIFR

Time (sec)

Normal

Obstruction

Obstruction avec
réversibilité

• FEV1 = Volume Expiratoire
Maximum en 1 Seconde
(VEMS)
• FVC = Capacité Vitale Forcée
(CVF)
• FIV1 = Volume Inspiratoire
Maximum en 1 Seconde
(VIMS)
• TLC = Capacité Pulmonaire
Totale (CPT)
• RV = Volume Résiduel (VR)
• PEFR = Débit Expiratoire de
Pointe (DEP)
• PIFR = Débit Inspiratoire de
Pointe (DIP)
• IRV = Volume de Réserve
Inspiratoire (VTI)
• ERV = Volume de Réserve
Expiratoire (VRE)
• Vt = Volume Courant (Vc)

Réversibilité aux
Bronchodilatateurs
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Tabagisme
Pollution passive (fumées
de tabac, particules)
Poussiéres domestiques
organiques et minérales
Pollution atmosphérique

Adapted from the Global Strategy for the Diagnosis, Management, and Prevention of Chronic Obstructive Pulmonary Disease,
Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD) 2008. Available from: http://www.goldcopd.org.

Inhalation des
particules
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Voies sous glottiques stériles

équilibre moyens de défense / agresseurs

Moyens de défense mécaniques









Réchauffement et humidification
Filtre nasal (>10 µ)
Epithelium respiratoire cilié et glandulaire (2 à 10 µ)
Cellules alvéolaires (macrophages) (0.3 à 2 µ)

Moyens de défense immunitaires

Immunité cellulaire (majeur): mycobactéries …

Immunité humorale (Ig G et Ig As)

Moyens de défense
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